汽车设计中的「白车身」指的是什么?
首先,我们要对白车身有个概念的理解,通常我们所说的白车身即Body In White, 常缩写成BIW。它是指不包括覆盖件的车身结构总成。与此对应的还有一个白车门的概念,即Door In White,常缩写为DIW。
其次,我们要对白车门有个功能上的了解。如果从功能上划分,大到整个汽车系统,小到汽车中的某个子系统(如车门系统)都可以分为三大类:基础件(本体),功能件,装饰件。相对于整个汽车系统,它的基础件就是白车身。相对于车门系统,它的基础件就是白车门。白车身(或者白车门)的基本功用就是两个:一个是支撑保护,一个是安装。白车身可以理解成是汽车的骨骼,它不仅要支撑车体保持形状,还需要有足够的强度刚度来满足路面,其他系统等传来的振动和载荷。另外,它也是其他系统安装的载体。同时,它还要在车辆碰撞,翻滚等事故中起到保护作用。单从保护这一点来看,我认为广义的白车身可以理解为一种空间拓扑结构。它能在碰撞或翻滚中通过自身变形或布置有效地引导和控制力的传递。对于正面碰撞,要求前舱在碰撞过程中通过自身的溃缩变形吸收能量,减小乘员舱的变形量,保证乘员所需的生存空间。对于侧面碰撞和翻滚,由于可供溃缩的空间非常小,所以要求乘员舱及车门有较强的强度和刚度。
国内现在在白车身的正向开发方面已经有了大幅的提高。不能说国际,但至少在常规的白车身领域不会差很多。当然,国外各大厂家现在又搞起铝合金车身(如奥迪的ASF),复合材料(如碳纤维车身的宝马i等)等,中国在这方面还有一定差距。当然,这都是后话了。
这里拓展一下关于汽车各部件冲压成型的步骤
车身的各部件的冲压成型是制造白车身的个步骤,以车门为例,加工步骤如下:
1. 剪切
将原材料按照加工所需尺寸裁剪成相应大小的片体
2. 冲压
将剪切好的片体送入冲压机床,固定在指定位置。 材料下方是冲压模具,上方压力机向下施加压力,使金属片体贴合模具,形成所需形状,后压力机离开材料表面,移出模具,将已成型的材料送入下一工序。
3. 焊接
车门内板通常分为两部分,两部分经过焊接连接在一起。
冲压是一种金属加工方式,利用各种模具,和剪切、弯曲、成型及引申等加工形式,得到各种尺寸和结构的零件,汽车上小到仪表零件,大到汽车大梁,都是由冲压方式加工出来的。并且通过控制模具的尺寸及粗糙度,可以加工微米级精密的零件和形状复杂的零件。冲压件的主要优势有:
1、产品薄厚均匀,质量轻、强度大。
2、流水线操作简便快捷,生产节拍快,适合大量生产,使用多工具连续模可达到,每分钟生产数百件。
3、可做出带有肋板、加强筋或翻边等别的加工工艺难以完成的工件。 4、生产效率高、材料利用率高、剪切性及回收性良好 。缺点是模具一旦制成很难更改,比如车身侧围整体模具,成本及其昂贵,而每款车的侧围特征都不相同,每次必须重新开模,如果开模后设计更改,原先的模具就只能作废,损失几百万的成本。